一种曲梁空间拱组合体系人行桥

文档序号:1842420 发布日期:2021-11-16 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 一种曲梁空间拱组合体系人行桥 (Curved beam space arch combined system foot bridge ) 是由 宁平华 王巍 胡会勇 周昱 王晟 乐小刚 张松涛 郭飞 于 2021-08-20 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种曲梁空间拱组合体系人行桥,包括拱肋主体、主梁主体、多个吊杆,拱肋主体为空间倾斜拱形状,主梁主体为曲线梁结构,拱肋主体的两端分别与主梁主体的两端固结连接并形成拱梁固结点,两个拱梁固结点将拱肋主体分为上拱肋、分别设置于上拱肋两端的两个下拱肋,两个拱梁固结点将主梁主体分为中跨主梁、分别设置于中跨主梁两端的两个边跨主梁,中跨主梁在水平面投影的曲线凸出方向与上拱肋在水平面投影的曲线凸出方向呈相反设置;多个吊杆均布于中跨主梁与上拱肋之间。在建造时,两个下拱肋连接与外设的承台,而两个边跨主梁支承于桥墩或地面基础之上,使人行桥结构形成对拉受力,增加了结构的稳定性。(The invention discloses a curved beam space arch combined pedestrian bridge, which comprises an arch rib main body, a main beam main body and a plurality of suspenders, wherein the arch rib main body is in a space inclined arch shape, the main beam main body is in a curved beam structure, two ends of the arch rib main body are respectively fixedly connected with two ends of the main beam main body to form arch beam fixing points, the two arch beam fixing points divide the arch rib main body into an upper arch rib and two lower arch ribs which are respectively arranged at two ends of the upper arch rib, the two arch beam fixing points divide the main beam main body into a midspan main beam and two side-span main beams which are respectively arranged at two ends of the midspan main beam, and the curve projection direction of the midspan main beam projected on a horizontal plane is opposite to the curve projection direction of the upper arch rib projected on the horizontal plane; a plurality of jibs equipartition is between midspan girder and the last rib. When the bridge is built, the two lower arch ribs are connected with an external cushion cap, and the two side span main beams are supported on a pier or a ground foundation, so that the pedestrian bridge structure forms opposite tension stress, and the stability of the structure is improved.)

一种曲梁空间拱组合体系人行桥

技术领域

本发明涉及桥梁的技术领域,特别涉及一种曲梁空间拱组合体系人行桥。

背景技术

随着经济的进步,现在的桥梁不仅仅需要满足通行功能,还要兼顾建筑的美感,城市人行桥更加形式多样,在满足功能性的基础上更注重对美学的追求,结构往往追求“轻”与“新”,技术的成熟和社会需求的提高推动了人行桥向轻柔、大跨、空间结构发展。拱肋组合人行桥是一种拱肋倾斜、主梁平面为曲线的新型结构,它具有流畅、具有现代感的结构外形,传统的曲梁斜拱桥中主梁往往采用单一曲线,外形较为单调,且由于主梁梁端出入口仅有一个,降低了桥梁的通行功能,此外,由于曲梁斜拱桥为异形结构,导致体系受力难以设计、对于人行振动控制比较难、抗风能力和抗震能力都比较弱。

发明内容

本发明目的在于提供一种曲梁空间拱组合体系人行桥,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案:

本发明提供一种曲梁空间拱组合体系人行桥,包括拱肋主体、主梁主体、多个吊杆,拱肋主体为空间倾斜拱形状,主梁主体为曲线梁结构,所述拱肋主体的两端分别与所述主梁主体的两端固结连接并形成拱梁固结点,两个所述拱梁固结点将所述拱肋主体分为上拱肋、分别设置于上拱肋两端的两个下拱肋,两个所述拱梁固结点将所述主梁主体分为中跨主梁、分别设置于中跨主梁两端的两个边跨主梁,所述中跨主梁在水平面投影的曲线凸出方向与所述上拱肋在水平面投影的曲线凸出方向呈相反设置,所述边跨主梁设置为分叉结构,所述分叉结构的分叉点位于所述拱梁固结点的外侧;多个吊杆均布于所述中跨主梁与上拱肋之间,所述吊杆设置有上端锚和下端锚,所述上端锚与所述上拱肋连接,所述下端锚与所述中跨主梁连接。

本发明的有益效果是:在建造时,两个下拱肋连接与外设的承台,而两个边跨主梁支承于桥墩或地面基础之上,所述拱肋主体的两端分别与所述主梁主体的两端固结连接并形成拱梁固结点,中跨主梁在水平面投影的曲线凸出方向与所述上拱肋在水平面投影的曲线凸出方向呈相反设置,并且上拱肋通过多个吊杆与中跨主梁连接,对中跨主梁进行固定,使人行桥结构形成对拉受力,增加了结构的稳定性。且本方案中的分叉结构的端部支承于桥墩或地面基础之上,一来可使结构稳定性增加,二来也增强了桥梁的通行功能。

作为上述技术方案的进一步改进,在所述中跨主梁的横截面上,所述主梁主体包括呈横向间隔设置的至少两个主梁体、连接于相邻两个主梁体之间的横梁体,至少两个主梁体顶面的水平高度均不同,从而形成叠层高低桥面结构,至少两个主梁体在所述拱梁固结点区域弯曲形成所述分叉结构。

本方案的中跨主梁上的至少两个主梁体顶面的高差形成叠层高低桥面结构,巧妙地布设了花池、看台及上下两种通行空间,在满足景观的前提下给予了各类行人的通行和观景的需要,形成了鲜明对比的桥面空间质感。

作为上述技术方案的进一步改进,所述主梁体包括主梁顶板、主梁底板、若干主梁横隔板,所述主梁顶板和主梁底板呈上下设置,若干主梁横隔板沿所述主梁主体延伸的方向呈间隔固定于主梁顶板与主梁底板之间;

所述横梁体包括横梁顶板、横梁底板、若干横梁横隔板,所述横梁顶板、横梁底板呈上下设置,所述横梁顶板的两侧边分别与相邻两个主梁顶板连接,所述横梁底板的两侧边分别与相邻两个主梁底板连接,若干横梁横隔板沿所述主梁主体延伸的方向呈间隔固定于横梁顶板和横梁底板之间。

本方案中的主梁主体采用箱型截面以获得较好的抗扭性能。

作为上述技术方案的进一步改进,所述横梁顶板外侧面连接有若干外伸板,所述下端锚与所述外伸板连接,在所述横梁横隔板和主梁横隔板上均开设有梁通孔。本方案中的梁通孔主要便于检修及设备安装,外伸板可提高所述下端锚连接的牢固性。

作为上述技术方案的进一步改进,所述横梁体还包括固定于横梁顶板与横梁底板之间的若干横梁腹板,所述横梁腹板沿所述主梁主体延伸的方向延伸,在相邻两个横梁横隔板之间均设置有所述横梁腹板;

所述主梁体还包括固定于主梁顶板和主梁底板之间的若干主梁腹板,所述主梁腹板沿所述主梁主体延伸的方向延伸,在相邻两个主梁横隔板之间均设置有所述主梁腹板;

处于两边侧的所述主梁体上的外侧的主梁腹板呈倾斜设置,并连接有挑臂,挑臂的设置可扩大桥面的使用面积。

在所述横梁顶板、横梁底板、主梁顶板、主梁底板的内侧面均设置有梁加劲肋。梁加劲肋可进一步提高主梁主体的结构强度。

作为上述技术方案的进一步改进,所述拱肋主体包括拱肋顶板、拱肋底板、若干拱肋横隔板,若干拱肋横隔板沿所述拱肋主体延伸的方向呈间隔固定于拱肋顶板和拱肋顶板之间,所述拱肋横隔板开设有拱肋通孔,所述上端锚通过球形关节轴承与拱肋底板的外侧面连接。

本方案中的拱肋主体采用钢结构,具有较强的结构强度,而球形关节轴承可适应整体结构的空间变形。

作为上述技术方案的进一步改进,所述拱肋主体还包括两个拱肋外腹板、若干拱肋内腹板,所述拱肋顶板、其中一个拱肋外腹板、拱肋底板、另外一个拱肋外腹板依次连接形成横截面呈扁平状的拱肋主体,所述拱肋内腹板设置于两个拱肋外腹板、拱肋底板与拱肋顶板形成的封闭空间内,所述拱肋内腹板同时与拱肋底板、拱肋顶板、相邻两个拱肋横隔板连接;横截面呈扁平状的拱肋主体可适应拱肋主体的横桥向受力,同时减小拱脚水平推力,此时可将拱肋顶板、拱肋底板宽度增大,拱肋外腹板和拱肋内腹板的高度减小。

并且,在拱肋外腹板、拱肋顶板、拱肋底板内侧面均设置有拱肋加劲肋。

作为上述技术方案的进一步改进,在相邻两个拱肋横隔板连接之间设置有两个所述拱肋内腹板,两个所述拱肋内腹板将拱肋主体的断面划分为中央仓室、分别设置于中央仓室两侧的侧仓室,所述侧仓室灌注有混凝土,这可提高拱肋主体的刚度、改善结构自振频率。

在所述下拱肋的外侧设置若干栓钉,并包裹有混凝土,既增强了拱肋主体抗船撞性能,又解决了水下和浪溅区钢结构的防腐难题。

作为上述技术方案的进一步改进,在所述中跨主梁的曲线内侧设置观景系统,所述观景系统包括通道、悬臂平台、系杆,所述悬臂平台位于两个所述拱梁固结点连线上,所述通道连接所述中跨主梁与所述悬臂平台,所述系杆设置于所述拱梁固结点、所述悬臂平台之间。本方案设置了观景系统可增加桥梁的使用功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明;

图1是本发明所提供的曲梁空间拱组合体系人行桥,其一实施例的侧视图;

图2是本发明所提供的曲梁空间拱组合体系人行桥,其一实施例的俯视图;

图3是本发明所提供的曲梁空间拱组合体系人行桥,其一实施例的单主梁且拱肋外腹板横截面呈曲线形时的剖面图;

图4是本发明所提供的曲梁空间拱组合体系人行桥,其一实施例的双主梁且拱肋外腹板横截面呈折线形时的剖面图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,如果具有“若干”之类的词汇描述,其含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4,本发明的曲梁空间拱组合体系人行桥作出如下实施例:

本实施例中的曲梁空间拱组合体系人行桥包括拱肋主体100、主梁主体200、多个吊杆400。

其中拱肋主体100沿前后方向拱形弯曲,并且朝左侧倾,形成空间倾斜拱形状,而主梁主体200在侧视和俯视上均呈拱形,形成曲线梁结构,所述拱肋主体100的两端分别与所述主梁主体200的两端固结连接并形成拱梁固结点300,两个所述拱梁固结点300将所述拱肋主体100分为上拱肋110、分别设置于上拱肋110两端的两个下拱肋120,两个所述拱梁固结点300将所述主梁主体200分为中跨主梁210、分别设置于中跨主梁210两端的两个边跨主梁220,所述中跨主梁210在水平面投影的曲线凸出方向与所述上拱肋110在水平面投影的曲线凸出方向呈相反设置,其中所述边跨主梁220设置为分叉结构,所述分叉结构的分叉点位于所述拱梁固结点300的外侧,在建造时,分叉结构的端部支承于桥墩或地面基础之上,一来可使结构稳定性增加,二来也增强了桥梁的通行功能,而两个下拱肋120连接与外设的承台。

多个吊杆400均布于所述中跨主梁210与上拱肋110之间,所述吊杆400设置有上端锚和下端锚,所述上端锚与所述上拱肋110连接,所述下端锚与所述中跨主梁210连接,对中跨主梁210进行固定,使人行桥结构形成对拉受力,增加了结构的稳定性,使人行桥更加美观。

进一步地,在所述中跨主梁210的横截面上,所述主梁主体200包括呈横向间隔设置的至少两个主梁体230、连接于相邻两个主梁体230之间的横梁体240,至少两个主梁体230顶面的水平高度均不同,从而形成叠层高低桥面结构,至少两个主梁体230在所述拱梁固结点300区域弯曲形成所述分叉结构,本实施例设置两个主梁体230,中跨主梁210上的两个主梁体230顶面的高差形成叠层高低桥面结构,巧妙地布设了花池、看台及上下两种通行空间,在满足景观的前提下给予了各类行人的通行和观景的需要,形成了鲜明对比的桥面空间质感。

具体地:所述主梁体230包括主梁顶板231、主梁底板232、若干主梁横隔板233,所述主梁顶板231和主梁底板232呈上下设置,若干主梁横隔板233沿所述主梁主体200延伸的方向呈间隔固定于主梁顶板231与主梁底板232之间,所述横梁体240包括横梁顶板241、横梁底板242、若干横梁横隔板243,所述横梁顶板241、横梁底板242呈上下设置,所述横梁顶板241的两侧边分别与相邻两个主梁顶板231连接,所述横梁底板242的两侧边分别与相邻两个主梁底板232连接,若干横梁横隔板243沿所述主梁主体200延伸的方向呈间隔固定于横梁顶板241和横梁底板242之间。本实施例中的主梁主体200采用箱型截面以获得较好的抗扭性能。

并且所述横梁体240还包括固定于横梁顶板241与横梁底板242之间的若干横梁腹板246,所述横梁腹板246沿所述主梁主体200延伸的方向延伸,在相邻两个横梁横隔板243之间均设置有所述横梁腹板246;

所述主梁体230还包括固定于主梁顶板231和主梁底板232之间的若干主梁腹板234,所述主梁腹板234沿所述主梁主体200延伸的方向延伸,在相邻两个主梁横隔板233之间均设置有所述主梁腹板234。

其中如图3所示,横梁底板242与主梁底板232为水平一体结构,这时利用主梁腹板234、横梁腹板246的高低设置形成高低桥面,主梁主体200为单箱多室截面,即是单主梁结构。

如图4所示,两个主梁体230的整体标高不同,两个主梁体230在平面上呈流线型布置,形成双主梁结构。

在其他一些实施例中,根据受力及外形要求设置等高梁或变高梁,即是主梁体230的梁高相同或者不同。

此外,所述横梁顶板241外侧面连接有若干外伸板244,所述下端锚与所述外伸板244连接,在所述横梁横隔板243和主梁横隔板233上均开设有梁通孔245。本方案中的梁通孔245主要便于检修及设备安装,外伸板244可提高所述下端锚连接的牢固性。以及在所述横梁顶板241、横梁底板242、主梁顶板231、主梁底板232的内侧面均设置有梁加劲肋250。梁加劲肋250可进一步提高主梁主体200的结构强度。

而拱肋主体100包括拱肋顶板140、拱肋底板150、若干拱肋横隔板160,若干拱肋横隔板160沿所述拱肋主体100延伸的方向呈间隔固定于拱肋顶板140和拱肋顶板140之间,所述拱肋横隔板160开设有拱肋通孔161,所述上端锚通过球形关节轴承与拱肋底板150的外侧面连接,拱肋主体100主体采用钢结构,具有较强的结构强度,而球形关节轴承可适应整体结构的空间变形。

进一步地,所述拱肋主体100还包括两个拱肋外腹板170、若干拱肋内腹板180,所述拱肋顶板140、其中一个拱肋外腹板170、拱肋底板150、另外一个拱肋外腹板170依次连接形成横截面呈扁平状的拱肋主体100,所述拱肋内腹板180设置于两个拱肋外腹板170、拱肋底板150与拱肋顶板140形成的封闭空间内,所述拱肋内腹板180同时与拱肋底板150、拱肋顶板140、相邻两个拱肋横隔板160连接;横截面呈扁平状的拱肋主体100可适应拱肋主体100的横桥向受力,同时减小拱脚水平推力,此时可将拱肋顶板140、拱肋底板150宽度增大,拱肋外腹板170和拱肋内腹板180的高度减小。其中拱肋外腹板170可设置为横截面为折线形或曲线形,而拱肋内腹板180为直板。并且,在拱肋外腹板170、拱肋顶板140、拱肋底板150内侧面均设置有拱肋加劲肋130。

本实施例在相邻两个拱肋横隔板160连接之间设置有两个所述拱肋内腹板180,两个所述拱肋内腹板180将拱肋主体100的断面划分为中央仓室、分别设置于中央仓室两侧的侧仓室,所述侧仓室灌注一定高度混凝土,这可提高拱肋主体100的刚度、改善结构自振频率,提高了行人舒适性。

在所述下拱肋120的外侧设置若干栓钉,浇筑一定厚度的超高性能混凝土,下拱肋120采用UHPC包裹钢箱混凝土组合结构,既增强了拱肋主体100抗船撞性能,又解决了水下和浪溅区钢结构的防腐难题。

且,处于两边侧的所述主梁体230上的外侧的主梁腹板234呈倾斜设置,并连接有挑臂235。

更进一步地,所述中跨主梁210的曲线内侧设置观景系统500,所述观景系统500包括通道510、悬臂平台520、系杆530,所述悬臂平台520位于两个所述拱梁固结点300连线上,所述通道510连接所述中跨主梁210与所述悬臂平台520,所述系杆530设置于所述拱梁固结点300、所述悬臂平台520之间。本方案设置了观景系统500可增加桥梁的使用功能。

本实施例的桥面板全部或部分设置为高强度玻璃。

其中本实施例曲梁空间拱组合体系人行桥的施工方法为:

S1、制作拱肋主体100、主梁主体200节段;

S2、将拱肋主体100、主梁主体200节段运输至现场,并吊装至临时墩上,焊接相邻拱肋主体100、主梁主体200节段;

S3、施工观景系统;

S4、由两侧向中间张拉吊杆400;

S5、拆除临时墩,施工附属设施。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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